Raspberry Pi

Vorwort. 35

TEIL I  Den Raspberry Pi kennenlernen. 39

  1.  Kauf und Inbetriebnahme. 41

       1.1. Kauf. 42

       1.2. NOOBS-Installation. 54

       1.3. Image-Datei auf eine SD-Karte schreiben. 62

       1.4. Installation auf einen USB-Stick (für Fortgeschrittene). 68

  2.  Erste Schritte in Raspbian. 75

       2.1. Das Konfigurationsprogramm raspi-config. 75

       2.2. Ein- und Ausschalten. 80

       2.3. Die Benutzeroberfläche LXDE. 81

       2.4. Wichtige Programme. 88

       2.5. WLAN-Konfiguration. 100

       2.6. Bluetooth-Konfiguration. 103

       2.7. USB-Sticks und -Festplatten. 104

       2.8. Drucker. 105

  3.  Arbeiten im Terminal. 107

       3.1. Erste Experimente. 107

       3.2. Eingabeerleichterungen und Tastenkürzel. 113

       3.3. Farbspiele. 116

       3.4. Die Bourne Again Shell (bash). 118

       3.5. Arbeiten mit Administratorrechten (sudo). 124

       3.6. Textdateien lesen und ändern. 127

       3.7. Verzeichnisse und Dateien. 133

       3.8. Komprimierte Dateien und Archive. 140

       3.9. Prozessverwaltung. 143

       3.10. Netzwerkkommandos. 149

  4.  Arbeitstechniken. 153

       4.1. Programme installieren und verwalten. 154

       4.2. Updates. 157

       4.3. SSH. 161

       4.4. VNC. 169

       4.5. Netzwerkverzeichnisse nutzen. 176

       4.6. Netzwerkverzeichnisse anbieten (Samba-Server). 182

       4.7. Internetzugriff auf den Raspberry Pi. 189

       4.8. Dynamisches DNS. 194

       4.9. IPv6. 199

       4.10. FTP-Server einrichten. 203

       4.11. Programme beim Systemstart ausführen. 206

       4.12. Programme regelmäßig ausführen (Cron). 208

       4.13. Backups erstellen. 211

       4.14. Overclocking. 215

       4.15. Notfall-Tipps. 217

  5.  Linux-Grundlagen. 223

       5.1. Benutzer und Gruppen. 224

       5.2. Zugriffsrechte. 232

       5.3. Paketverwaltung. 238

       5.4. Verwaltung des Dateisystems. 241

       5.5. Netzwerkkonfiguration. 249

       5.6. Bluetooth. 257

       5.7. Systemstart. 259

       5.8. Systemeinstellungen in config.txt. 270

       5.9. Grafiksystem. 275

       5.10. Kernel und Module. 278

TEIL II  Der Raspberry Pi als Media-Center. 283

  6.  Audio-Player mit Smartphone-Fernbedienung. 285

       6.1. MPD-Installation und -Konfiguration. 285

       6.2. MPD-Konfigurationsvarianten. 291

       6.3. Volumio. 302

       6.4. Pi MusicBox. 305

  7.  Multimedia-Center mit XBMC. 309

       7.1. XBian versus Raspbmc versus OpenELEC. 310

       7.2. OpenELEC-Installation und -Konfiguration. 313

       7.3. Fernbedienung. 324

       7.4. XBMC-Betrieb. 329

  8.  Multimedia-System mit Plex. 339

       8.1. XBMC oder Plex?. 339

       8.2. Plex-Server-Konfiguration. 342

       8.3. RasPlex-Installation und -Konfiguration. 345

       8.4. Plex-Anwendung. 352

TEIL III  Hardware-Grundlagen. 355

  9.  Hardware-Einstieg. 357

       9.1. Platinenaufbau. 357

       9.2. Der BCM2835. 359

       9.3. GPIO-Kontakte. 360

       9.4. GPIO-Änderungen beim Modell B+. 368

       9.5. Stromversorgung. 369

       9.6. Gehäuse. 377

10.  Elektrotechnik-Crashkurs. 383

       10.1. Strom, Spannung und das Ohmsche Gesetz. 383

       10.2. Grundschaltungen. 385

       10.3. Elektronische Grundbauteile. 390

       10.4. Das Multimeter. 395

       10.5. Breadboard oder Platine?. 397

       10.6. Löten. 400

       10.7. Breadboardadapter. 402

11.  LEDs, Motoren und Relais. 407

       11.1. Leuchtdioden (LEDs). 407

       11.2. Optokoppler. 426

       11.3. Elektromotoren. 427

       11.4. Schrittmotoren. 439

       11.5. Relais. 451

12.  Bussysteme. 455

       12.1. SPI. 455

       12.2. I²C. 476

       12.3. UART. 484

       12.4. Der Audiobus I²S. 489

       12.5. 1-Wire. 491

13.  Sensoren. 493

       13.1. PIR-Bewegungssensor. 493

       13.2. Ultraschallsensor. 497

       13.3. Wasserstandssensor. 500

       13.4. Temperatursensoren. 501

       13.5. Fotowiderstand. 506

       13.6. Multi-Analogsensor-Board PCF8591. 508

       13.7. Raspberry Pi Camera Board und PiNoIR. 511

       13.8. Reed-Kontakt. 524

       13.9. Hardware Real Time Clock. 526

       13.10. IR-Empfänger. 530

       13.11. Leitfaden für fremde Sensoren. 532

14.  Erweiterungsboards. 535

       14.1. Das Gertboard. 536

       14.2. Der ATmega auf dem Gertboard. 551

       14.3. RasPiComm. 557

       14.4. PiFace Digital. 560

       14.5. Quick2Wire Interface Board. 565

       14.6. Unterbrechungsfreie Stromversorgung mit PiUSV. 569

       14.7. Andere Erweiterungen im Überblick. 572

15.  Displays. 579

       15.1. 16x2-LC-Display. 579

       15.2. RaspiLCD. 584

       15.3. PiTFT -- Der Touchscreen für den Raspberry Pi. 591

       15.4. Kfz-Rückfahrmonitore. 602

       15.5. LS-7T -- Der Plug-and-Play-Touchscreen. 606

       15.6. Weitere Display-Boards. 610

TEIL IV  Programmierung. 613

16.  Python kennenlernen. 615

       16.1. Python ausprobieren. 616

       16.2. Python-Konzepte interaktiv kennenlernen. 618

       16.3. Hello World!. 628

17.  Python-Grundlagen. 635

       17.1. Elementare Syntaxregeln. 635

       17.2. Variablen und Objekte. 641

       17.3. Operatoren. 651

       17.4. Verzweigungen (if). 654

       17.5. Schleifen (for und while). 656

       17.6. Zeichenketten. 662

       17.7. Listen. 668

       17.8. Umgang mit Fehlern (Exceptions). 672

       17.9. Funktionen. 678

       17.10. Objektorientiertes Programmieren. 688

       17.11. Systemfunktionen. 700

18.  Programmieren mit Python. 705

       18.1. Programmieren lernen. 705

       18.2. GPIO-Zugriff. 710

       18.3. Kamera. 716

       18.4. Dateien bei Dropbox hochladen. 720

       18.5. E-Mails versenden. 721

       18.6. Textdateien lesen und schreiben. 724

       18.7. Grafikprogrammierung. 729

       18.8. Grafische Benutzeroberflächen mit tkinter. 740

19.  bash-Programmierung. 755

       19.1. Einführung. 755

       19.2. Variablen. 759

       19.3. Schleifen, Bedingungen und Funktionen. 764

       19.4. WiringPi. 775

20.  C-Programmierung. 783

       20.1. Hello World!. 783

       20.2. GPIOs steuern. 787

21.  Java-Programmierung. 791

       21.1. Erste Schritte. 791

       21.2. GPIO-Steuerung mit Java. 795

22.  PHP-Programmierung. 801

       22.1. Apache installieren und konfigurieren. 802

       22.2. Webverzeichnisse einrichten und absichern. 804

       22.3. HTTPS. 811

       22.4. PHP installieren und konfigurieren. 812

       22.5. MySQL installieren und administrieren. 814

       22.6. Hello World! in PHP. 819

       22.7. GPIO-Programmierung mit PHP. 821

       22.8. Kamerafunktionen mit PHP nutzen. 824

23.  Mathematica und die Wolfram Language. 829

       23.1. Installation und Start. 830

       23.2. Arbeiten mit Mathematica. 830

       23.3. Programmieren mit der Wolfram Language. 837

TEIL V  Projekte. 849

24.  Der Raspberry Pi im Vogelhaus. 851

       24.1. Einbau des Raspberry Pi samt Kameramodul in ein Vogelhaus. 851

       24.2. Kamerapraxis. 854

       24.3. Bewegungserkennung mit motion. 858

       24.4. Das Vogelhaus im praktischen Einsatz. 862

25.  Zeitmessung mit Lichtschranken. 865

       25.1. Versuchsaufbau (Hardware). 865

       25.2. Software. 868

26.  Das autonome Auto. 871

       26.1. Hardware. 871

       26.2. Die Software. 880

27.  RFID-Türöffner mit Zutrittskontrolle. 885

       27.1. RFID-Hardware. 886

       27.2. Software. 889

       27.3. Erweiterungsmöglichkeiten und Tipps. 895

28.  Stromzähler auslesen. 897

       28.1. Stromzähler-Grundlagen. 897

       28.2. Einführung in RRDTool. 901

       28.3. Zählerdaten speichern und zu Graphen aufbereiten. 906

29.  Hausautomation mit Netzwerksteckdosen. 909

       29.1. Einführung. 909

       29.2. Programmierung. 911

30.  Hausautomation mit 433-MHz-Funktechnologie. 923

       30.1. Hardware-Grundlagen. 923

       30.2. Software und Steuerungsbeispiele. 926

31.  Ort und Zeit per GPS empfangen. 935

       31.1. Haben Sie Zeit? Eine Uhr für den Raspberry Pi. 935

       31.2. Ortsbestimmung mit dem Raspberry Pi. 944

32.  Der Raspberry Pi lernt twittern. 949

       32.1. Voraussetzungen. 949

       32.2. Programmierung. 951

33.  Monitoring. 957

       33.1. Munin. 957

       33.2. SmokePing. 962

34.  Raspberry Pi-ratensender. 969

       34.1. FM-Transmitter einrichten. 969

35.  WLAN- und IPv6-Router. 971

       35.1. Einführung. 971

       35.2. WLAN-Access-Point. 976

       35.3. WLAN-Router. 982

       35.4. WLAN-Repeater. 990

       35.5. IPv6-Router. 994

36.  Tor-Router. 1003

       36.1. Tor-Grundlagen. 1003

       36.2. WLAN-Router-Konfiguration. 1006

       36.3. Anbindung des WLAN-Routers an das Tor-Netz. 1012

37.  AirPrint-Drucker selbst gemacht. 1015

       37.1. Voraussetzungen. 1015

       37.2. AirPrint-Konfiguration. 1020

38.  Automatische Präsentationssysteme. 1023

       38.1. Einführung. 1023

       38.2. Werkzeugkasten. 1026

       38.3. Reset/Shutdown-Taste. 1032

       38.4. Autonome Bilder-Projektion. 1034

       38.5. Video-Player mit Menü. 1037

39.  Luftraumüberwachung. 1047

       39.1. Technischer Hintergrund und Hardware. 1047

       39.2. Software. 1048

  Index. 1051